Ученый без трудов это дерево без плодов вопросы этиопатогенеза
| Вид материала | Документы |
- Деревья неориентированное дерево, 380.81kb.
- Япросмотрел множество книг и фильмов о будущем человечества, 4740.62kb.
- Оставь герою сердце. Что же Он будет без него, 68.29kb.
- А: опубликование чужих произведений под своим именем без указания источника или использование, 49.21kb.
- Сочинение ко Дню учителя, 13.01kb.
- Без любви войны не выиграть!, 372.21kb.
- После проведённых мероприятий необходимо узнать эмоциональное настроение детей, получили, 408.62kb.
- Иван Панкеев, 256.59kb.
- Абсурдизация понятия «сухой закон» – фактор торможения трезвеннического движения, 374.74kb.
- Зачем России реки вакцин?, 61.07kb.
Как известно, началом развития нервной системы млекопитающих является формирование нервной пластинки. В течение нескольких часов после индукции нейральной эктодермы хордо-мезодермой происходит поднятие нервных полей на латеральных краях нервной пластинки. Приблизившись к средней линии пластинки, нервные поля сливаются, образуя непрерывную нервную трубку. Процесс формирования нервной трубки (нейруляция) идет и в ростральном и в каудальном направлениях от начальной точки соприкосновения нервных полей и завершается замыканием рострального и каудального нейропоров (J.M.Lauder, 1986).
Во время этого раннего периода нейрогенеза у зародышей обнаруживаются катехоламины и серотонин, участвующие в начальных фазах развития нервной системы. Биохимически выявляемые катехоламины (дофамин и норадреналин) есть в тотальном экстракте зародыша к концу первых 24 часов инкубации (L.J.Ignarro, F.E.Shideman, 1968), тогда как в экстрактах хорды найдены не только катехоламины, но и серотонин (G.Strudel et al., 1977). Аккумулировать эти амины во время постгаструляционного морфогенеза способны различные структуры зародышей (J.A.Wallace, 1982). Такое раннее присутствие биогенных моноаминов у зародышей имеет значение для процессов эмбриогенеза, о чем свидетельствуют тератологические эффекты веществ, препятствующих обмену этих трансмиттеров. Так, изменения обмена катехоламинов приводят к дефектам замыкания нервной трубки и к блокаде поворота и изгибания зародышей (I.E.Lawrence, H.W.Burden, 1973). Различные препараты, нарушающие синтез серотонина, его высвобождение и его взаимодействие с рецепторами, также способны вызывать аномалии роста бластодермы, формирования первичной полоски, нейруляции, формирования мозга и сомитогенеза (K.Palen et al., 1979; A.Jurand, 1980). По мнению J.M.Lauder (1986), аномалии, обусловленные нарушениями обмена моноаминов, имеют прямое отношение к специфическим эмбриональным структурам, в которых во время развития происходит аккумуляция этих трансмиттеров.
Ценно замечание В.Л.Голубева с соавт. (1999), рассуждающих об этиологии такого, “родственного” детскому церебральному параличу, заболевания, как паркинсонизм, что цепь биохимических превращений, совершающихся в дофаминергических нейронах, может быть скомпроментирована в тех или иных звеньях обмена дофамина во время родовой травмы или на более ранних этапах эмбриогенеза и созревания плода. Эти биохимические нарушения могут стать в дальнейшем уязвимым местом при воздействии на мозг тех или иных патологических факторов, которые превращают скрытый биохимический дефект в явный.
Показано (J.A.Wallace, 1979, 1982), что захват и синтез серотонина происходит вскоре после замыкания нервной трубки в специфических участках развивающегося мозга, расположенных в нижней пластинке мезенцефалона и каудального миеленцефалона. Подобным образом в склеротомах серотонин обнаруживается вскоре после начала морфологической дифференцировки сомитов. Сверх того у каудальных сегментов спинного мозга и хорды развивается способность аккумулировать серотонин в нервной пластинке, в той ее области, которая активно участвует в замыкании. Это замыкание идет в спинном мозге в каудальном направлении. Зона аккумуляции серотонина в дне нервной трубки и хорде также смещается каудально и обнаруживается позже всего в области замыкающегося каудального нейропора (J.M.Lauder, 1986).
В течение этого же периода развития захват норадреналина первоначально обнаруживается на всем протяжении нервной пластинки. Области с повышенным накоплением норадреналина появляются во все более каудальных частях нервной трубки, что свидетельствует о пространственном и временнòм соответствии между положением этих областей и развитием ее замыкания. Когда процесс нейруляции приближается к концу, способность нервной трубки накапливать норадреналин исчезает. Это исчезновение также происходит по направлению от рострального к каудальному концам нервной трубки, так что ее области, первыми завершившие замыкание, первыми и утрачивают способность накапливать норадреналин (J.M.Lauder, 1986). В хорде аккумуляция норадреналина наблюдается под областями развивающегося мозга и прогрессивно распространяется по стволу хорды тогда же, когда завершается замыкание нервной трубки (I.E.Lawrence, H.W.Burden, 1973; D.F.Newgreen et al., 1985; J.M.Lauder, 1986).
Сопоставление эмбриональных структур, аккумулирующих трансмиттеры во время нейруляции, обнаружило, что места накопления серотонина и норадреналина существенно различаются (J.A.Wallace, 1979). В районе каудального нейропора, а также на всем протяжении хорды и в различных компонентах формирующихся сомитов эти места почти никогда не совпадают, хотя временами наблюдается их перекрытие в различных областях дна мозга (J.A.Wallace, 1979; J.M.Lauder, 1986).
По мнению J.M.Lauder (1986), эти данные указывают на то, что серотонин и норадреналин несут различные функции в зародышевом нейрогенезе. Автор полагает, что эти трансмиттеры, действуя сообща, координируют процессы, приводящие к замыканию нервной трубки, развитию отделов мозга или дифференцировке сомитов. Полагают, что местом синтеза моноаминов у ранних зародышей является хорда (J.A.Wallace, 1979, 1982), хотя желток на ранних стадиях развития также содержит катехоламины (L.J.Ignarro, F.E.Shideman, 1968). В частности, нарушения развития, вызванные препаратами, которые препятствуют обмену серотонина, связаны с задержанным разрушением желточных гранул, содержащих серотонин и его предшественник L-триптофан (H.Emmanuelsson, 1976). Эти гранулы, захватываемые нервной пластинкой и нервной трубкой во время нейруляции (R.G.Santander, G.M.Cuadrado, 1976), являются вместе с хордой источником серотонина для развивающейся нервной системы (J.M.Lauder, 1986). Источником моноаминов для начавшей формироваться нервной системы у зародышей может быть сам желточный мешок (M.Schlumpf, W.Lichtensteiger, 1979). Местом аккумуляции зародышевого серотонина является также задняя кишка, прилегающая к каудальному отделу начавшей формироваться нервной трубки (J.A.Wallace, 1982). Показано также (T.W.Sadler, D.A.T.New, 1981; J.M.Lauder, 1986), что важным местом синтеза серотонина является зародышевое сердце. По мнению J.M.Lauder (1986), обнаружение в сердце одного из главных мест аккумуляции серотонина указывает на возможность того, что некоторые аномалии развития сердца связаны с действием препаратов, активных по отношению к серотонинергической системе и принимаемых во время беременности.
У зародышей, развитие мозга которых зашло довольно далеко и началась дифференцировка нейронов, обнаруживается ряд связанных и не связанных с мозгом мест иммунохимической экспрессии серотонина. К числу таких мест относятся эктодерма головы, слуховой пузырек, нёбо, дорсальная сторона языка и выстилка челюстных дуг, эпифиз, эпиталамус, ствол, диенцефалон (T.W.Sadler, D.A.T.New, 1981; J.A.Wallace, 1982; J.M.Lauder, 1986). Существенно, что у зародышей в мезенхиме головы и мозге определяются многочисленные серотонинсодержащие тучные клетки, также являющиеся источником серотонина (J.W.Combs et al., 1965).
Наличие в развивающихся мозге, сердце, кишечнике, ухе, языке, глотке и эктодерме дискретных областей, способных аккумулировать серотонин или даже синтезировать его из предшественников, позволяет сделать четкое заключение о возможности тератогенного действия нейро- и психофармакологических препаратов, изменяющих захват, синтез, инактивацию или рецепцию этого трансмиттера (J.M.Lauder, 1986).
A.Jurand (1980) в своем обзоре суммировал данные о различных нарушениях развития, которые возникают у мышиных зародышей при обработке беременных мышей психоактивными препаратами, главным образом, трициклическими антидепрессантами. Например, ингибитор захвата норадреналина десметилимипрамин и ингибитор захвата серотонина мелипрамин вызывают эксэнцефалию, перекручивание спинного мозга и гидромиелию. Аминазин, хлоримипрамин, триимипрамин и особенно блокатор захвата серотонина амитриптилин подавляют замыкание нервной трубки в области рострального и каудального нейропоров.
По мнению J.M.Lauder (1986), исследования вызванных нейро- и психофармакологическими препаратами аномалий развития приводят нас к важному выводу о необходимости очень осторожно решать вопрос применения этих лекарственных веществ во время беременности. Это подтверждается тем, что у некоторых женщин, принимавших во время первого или последнего триместра беременности амитриптилин или мелипрамин вместе с хлорпирамином, рождались дети с дефектами нервной трубки или черепно-лицевыми аномалиями (J.Idanpaan-Heikilla, L.Saxen, 1973). В связи с этими очевидными эффектами амитриптилина следует обратить внимание на то, что он способствует высвобождению серотонина из тучных клеток (T.C.Theoharides et al., 1982), тормозя в то же самое время высвобождение гистамина. Таким образом, одним из путей действия этого трициклического антидепрессанта на эмбриогенез может быть стимуляция высвобождения серотонина из тучных клеток, расположенных поблизости от мест его аккумуляции при одновременной блокаде захвата ими серотонина.
Важную роль в клеточной пролиферации в развивающемся мозге также играют пептиды, подобные эндогенным опиоидам (I.S.Zagon, P.J.McLaughlin, 1984). I.S.Zagon et al. (1985) обнаружили в делящихся клетках мозга опиоидные пептиды; в частности, в наружном гранулярном слое мозжечка, когда многие клетки там продолжают активно делиться, авторами показано присутствие энкефалина. Обработка крыс опиатами во время пре- и постнатального периода развития вызывает многообразные поведенческие и морфологические дефекты, в том числе уменьшение объема головы и мозга и задержку роста сомитов (I.S.Zagon, P.J.McLaughlin, 1984), а обработка крысят опиатным антагонистом налтрексоном вызывает увеличение размеров и числа клеток мозга (I.S.Zagon, P.J.McLaughlin, 1983).
§7. Трансмиттеры и дифференцировка нейронов.
1. Серотонин. Наблюдения J.M.Lauder, F.E.Bloom (1974) за развитием моноаминергических нейронов в мозге зародышей показали, что это ранние нейроны, начинающиеся дифференцироваться сразу же после замыкания нервной трубки. Авторы пришли к выводу, что, поскольку большинство других клеток в это время продолжает делиться, эти трансмиттеры-моноамины влияют на дифференцировку других нейронов. В частности, серотонин действует как дифференцировочный сигнал для специфических популяций нейронов эмбрионального мозга (J.M.Lauder, F.E.Bloom, 1974), а серотонинергические нейроны, действуя на определенные популяции нейроэпителиальных клеток, прекращают их деление и инициируют их дифференцировку как нейронов (J.M.Lauder, H.Krebs, 1976, 1978). Экспериментально показано, что ингибитор синтеза серотонина – р-хлорфенилаланин тормозит синтез серотонина у зародышей (J.M.Lauder et al., 1981), особенно в серотонинергических нейронах (J.M.Lauder et al., 1986), и продлевает период пролиферации (т.е. задерживает дифференцировку) у специфических популяций нейроэпителиальных клеток мозга. Все клетки этих популяций в дальнейшем превращаются в нейроны, которые у взрослых особей иннервированы серотонинергическими аксонами (серотонинчувствительные клетки-мишени) (J.M.Lauder, 1986). Полученные результаты соответствуют данным о пространственно-временных закономерностях аксонального роста в мозге зародышей (J.M.Lauder et al., 1982).
J.M.Lauder et al. (1982) исследовали взаимодействие между развивающимися серотонинергическими нейронами и пролиферирующими нейроэпителиальными клетками в нервной трубке. Обнаружен целый ряд форм подобных взаимодействий. Например, развивающиеся серотонинергические аксоны проходят через краевую зону нервной трубки, где контактируют с апикальными выростами делящихся нервных клеток. Варикозные выросты серотонинергических нейронов могут также идти прямо в нейроэпителий, контактируя с делящимися клетками. Даже клеточные тела серотонинергических нейронов иногда вступают в контакт с делящимися клетками непосредственно прилежащего к этим нейронам нейроэпителия. Сверх того, определенные популяции этих нейронов непосредственно сообщаются с цереброспинальной жидкостью, благодаря чему возникает возможность диффузии серотонина как гуморального сигнала в эмбриональном мозге. Авторы указывают на то, что аксоны серотонинергических нейронов оказывают эпигенетическое влияние и на постнатальный нейро- и глиогенез.
Показано (J.M.Lauder, 1986), что одной из самых ранних мишеней для серотонинергических аксонов развивающегося мозга являются дофаминергические нейроны substantis nigra, т.е. серотонинергические нейроны влияют на дифференцировку дофаминергических нервных клеток. Также серотонинергические нейроны влияют и на пролиферацию глиальных клеток зародышевого мозга, в частности, на делящиеся астроциты.
Получены убедительные доказательства о возможности высвобождения нейротрансмиттеров конусами роста нейронов (Y.Kidokoro, E.Yeh, 1982; R.J.Hume et al., 1983; S.H.Young, M.-m.Poo, 1983). Показано, что серотонин, высвобождаемый конусами роста серотонинергических нейронов, изменяет подвижность конусов роста других клеток, чувствительных к серотонину (P.G.Haydon et al., 1984), что является свидетельством прямого участия серотонинергических нейронов в регуляции дифференцировки связанных с ним клеток-мишеней.
По данным J.M.Lauder (1986), введение р-хлорфенилаланина беременным животным в период, когда у зародышей происходит дифференцировка серотонинергических нейронов и их клеток-мишеней, вызывает изменение количества серотонинергических рецепторов, присутствующих в постнатальный период развития в различных областях мозга.
P.G.Haydon et al. (1984) сделали вывод, что каждый из трансмиттеров (норадреналин, ГАМК и др.) оказывает собственное специфическое действие на различные типы нейронов, тормозя или стимулируя подвижность конусов роста, и различные трансмиттеры, высвобождаемые конусом роста, могут обеспечивать взаимную координацию межклеточных взаимодействий во время нейритогенеза и синаптогенеза, т.е. участвовать в построении тех самых нейрональных цепей, в которых они позднее являются посредниками при синаптической передаче.
2. Норадреналин. J.M.Rosenstein, M.W.Brightman (1981) показали участие катехоламинов в дифференцировке и миграции соответствующих клеток-мишеней развивающегося мозжечка. Рано развивающаяся катехоламинергическая иннервация коры головного мозга оказывает трофическое влияние на клеточную дифференцировку (M.Schlumpf et al., 1980), способствует формированию дендритных разветвлений у пирамидальных клеток (D.L.Felten et al., 1982). Норадреналин, действуя через бета-адренергические рецепторы, играет важную роль в развитии пластичности зрительной системы (T.Kasamatsu, 1984).
По данным R.M.Brown, R.H.B.Fishman (1984), пренатальная обработка развивающихся катехоламинергических нейронов психотропными веществами (например, дофаминолитиком галоперидолом или альфа-метилтирозином, понижающим содержание трансмиттера в этих нейронах) вызывает изменения развития катехоламинергических рецепторов. Эти изменения сохраняются в постнатальном периоде развития и сопровождаются изменениями поведения. Чувствительный (“критический”) период для этих эффектов совпадает с периодом активного нейрогенеза у соответствующих нейронов. Таким образом, введение веществ в пренатальный период развития может долгое время сказываться на функциональном развитии мозга. Эти поздние эффекты, по мнению J.M.Lauder (1986), обусловлены действием веществ на нейротрансмиттерные рецепторы.
3. ГАМК-система дифференцируется раньше большинства других нейротрансмиттерных систем, в том числе моноаминергических (J.M.Lauder et al., 1986). На ранних стадиях зародышевого развития хорошо развитая сеть волокон присутствует в стволе мозга, мезенцефалоне и диэнцефалоне, включая большие проекции в задней комиссуре и в прилежащих областях на поверхности мезенцефалона и tectum. Позже в переднем конце коры больших полушарий начинают появляться ГАМК-ергические клеточные тела, вскоре заметные во всех областях коры, где они расположены выше и ниже кортикальной пластинки и во внешней части слоя I (J.M.Lauder et al., 1986). В этой части слоя I есть и густое сплетение волокон, дающих интенсивную иммунохимическую реакцию на ГАМК; полагают (N.Konig, R.Marty, 1981; M.Marin-Padilla, 1984), что они являются частью первой группы кортикальных афферентных волокон, проникающих в пузырь конечного мозга, и что процесс этот является стимулом, инициирующим дифференцировку нейронов в конечном мозге.
Траектории роста ГАМК-ергических волокон в стволе мозга, мезенцефалоне и диэнцефалоне совпадают с областями как моноаминергической, так и пептидергической дифференцировки (J.M.Lauder, 1986) и соответствуют описанному M.Schlumpf et al. (1983) распределению бензодиазепиновых рецепторов развивающегося мозга. Эти рецепторы, как полагают, связанные с ГАМК-ергическими рецепторами (G.A.R.Johnson et al., 1984), начинают появляться чуть позже ГАМК-ергической иннервации этих же самых областей (J.M.Lauder et al., 1986).
ГАМК стимулирует дифференцировку нейронов и развитие рецепторов (G.H.Hanson et al., 1984) и играет роль в пластичности нейронных связей (C.R.Houser et al., 1983). Поэтому ранняя дифференцировка ГАМК-ергической системы свидетельствует о трофической роли этого нейротрансмиттера и для родственных веществ.
Таким образом, онтогенетические влияния трансмиттеров включают их действие на ряд процессов (J.M.Lauder, 1986): а формирование нервной трубки; б морфогенетические движения клеток в эктодерме головы, слуховом пузырьке, сердце, кишечнике, нёбе; в клеточную пролиферацию и начало дифференцировки нейронов в нервной трубке; г аксональный рост и синаптогенез.
Трансмиттеры оказывают важные эпигенетические влияния на тех стадиях фило- и онтогенеза, когда эти вещества еще не используются как нейротрансмиттеры. Очевидно, эти вещества должны развиваться и включаться во все более специфические сигналы системы, чтобы достичь своего современного статуса посредников химической нейротрансмиссии в самом сложном из всех органов – мозге млекопитающих.
§8. Трансмиттеры в регуляции роста нейритов, подвижности конусов роста и в синаптогенезе. Существуют специфические особенности реакций различных нейронов к внешним факторам, влияющим на экспрессию этих особенностей, приводя к дискретным неодинаковым морфологическим характеристикам связей каждой из клеток. На окончательную форму нейрона сильно влияют индивидуальные конусы роста (D.Bray, 1973). Конусы роста разных нейронов по своим структурным особенностям различаются не меньше, чем морфология этих нейронов (C.S.Cohan et al., 1985), т.к. индивидуальные нейроны отличаются даже на тончайшем уровне организации своих подвижных органелл (S.B.Kater, P.G.Haydon, 1986).
Серотонин оказывает нейроноспецифическое тормозящее действие на двигательную активность конусов роста и распространение нейритов только у чувствительных к этому нейротрансмиттеру нейронов (P.G.Haydon et al., 1984). Эти эффекты сопровождаются изменением структуры конусов роста у нейрона. Нормальный подвижный конус роста – это уплощенная структура с активными филоподиями (микровыростами) и подвижным вуалеподобным образованием (ламеллиподиями). У индивидуального нейрона есть множество нейритов и соответствующих конусов роста. Серотонин вызывает сокращение обеих этих подвижных структур, и конус роста в итоге приобретает булавообразную форму. Тормозящее действие серотонина на рост нейритов осуществляется непосредственно на уровне конуса роста, и эти конусы у одного и того же нейрона могут действовать независимо, реагируя непосредственно на сигнальные вещества, присутствующие в их местной сигнальной среде. Конус роста способен самостоятельно “узнавать” серотонин и реагировать на него торможением роста, что позволяет рассматривать это образование как автономную органеллу. S.B.Kater и P.G.Haydon (1986) важную роль в этой рецепции приписывают филоподиям. Они сильно вытягиваются в окружающую среду, т.е. могут функционировать как антенны, концы которых удалены от конуса роста и охватывают большое пространство, на протяжении которого может быть обнаружен трансмиттерный градиент. Благодаря такой возможности, обнаружения пространственных градиентов конусов роста, вещества, подобные серотонину, могут не только тормозить рост нейритов, но, как предполагает J.P.Trinkaus (1985), даже указывать направление их роста. Серотонинергические нейроны, высвобождая трансмиттер, создают его значительный пространственный градиент, и чувствительные к серотонину конусы роста растут по этому градиенту в сторону убывающей концентрации, удаляясь от источника тормозного сигнала. Торможение ростовых процессов серотонинергического нейрона его собственным нейротрансмиттером указывает на возможность саморегуляции этих процессов посредством согласованного высвобождения серотонина из нервных окончаний. В присутствии соответствующих рецепторов функциональное высвобождение серотонина будет по принципу обратной связи тормозить рост собственных нейритов. Если же серотонинорецепторы отсутствуют или не выделяется серотонин, рост нейритов будет продолжаться (S.B.Kater, P.G.Haydon, 1986). Сходные результаты приведены в сообщении E.C.Azmitia и P.M.Whitaker-Azmitia (1984), где говорится о подавлении серотонином роста серотонинергических нейронов в клеточной культуре, выделенной от зародыша крысы. Эти данные указывают на возможность участия серотонина не только в регуляции роста нейритов у взрослых животных, но и в организации развития нейритной сети, и, следовательно, формирования нейронных связей у зародышей, и иллюстрируют мнение ряда авторов (J.Barcroft, D.H.Barron, 1939; W.F.Windle, 1940; П.К.Анохин, 1948; Л.Кармайкл, 1960) о том, что основные функциональные проявления в эмбриогенезе являются не только приспособлениями к зародышевой жизни, но и отражают формирование тех функций, которые потребуются организму в период после рождения. Таким образом, во время развития распространение дендритов у нейронов прекращается тогда, когда аксон вторгается в нейрон-мишень и начинает локально высвобождать серотонин. Это тормозит непрерывный рост дендритов нейрона, предотвращая их разрастание в интактной функционирующей нервной системе.
Это потенциальное стабилизирующее действие серотонина подтверждается результатами D.G.Amaral et al. (1980). Они показали, что если обработать новорожденных крысят 6-оскидофамином, понижающим уровень норадреналина в мозге, это будет вызывать повреждение энториальной коры и способствовать последующему большему распространению коммиссуральной проекции к gyrus dentatus, что свидетельствует о тормозящем действии норадреналина на рост коммиссуральных афферентных волокон, поступающих в эту область мозга. Можно полагать, что тонкие, в том числе и ятрогенные, нарушения (своеобразный ятрогенный анте-, пери- и постнатальный дизонтогенез) на этом уровне могут впоследствии проявлять себя в различной степени выраженности нарушениях функционирования нервной системы.
Существует множество механизмов, участвующих в реализации тормозящего действия серотонина на рост нейритов. Серотонин, изменяя трансмембранные ионные потоки и тем самым приводя к изменению внутриклеточной активности ионов, влияет на электрическую активность клетки или на уровень цАМФ. Полагают, что система вторичных мессенджеров, участвующая в регуляции роста нейритов, одинаковая у различный нейронов (S.B.Kater, P.G.Haydon, 1986).
Установлено тормозящее действие дофамина на рост нейритов и подвижность конуса роста у определенных идентифицированных нейронов, что свидетельствует о том, что способность тормозить рост нейритов не является исключительной прерогативой серотонина (S.B.Kater, P.G.Haydon, 1986). Дофамин, внесенный в культуральную среду, специфически тормозит рост нейритов и вызывает сокращение филоподий и ламеллиподий конусов роста дофаминчувствительных нейронов, не влияя на распространение нейритов не чувствительных к дофамину нейронов. Это обстоятельство свидетельствует о высокой степени специфичности эффектов. Важно понимать, что не все нейротрансмиттеры являются эффективными нейротрофическими агентами. Показано (D.P.McCobb et al., 1985 – цит. по: S.B.Kater, P.G.Haydon, 1986), что ацетилхолин не обладает такими функциями. Серотонин и дофамин, в отличие от ацетилхолина, действуют более глобально, вызывая большое количество поведенческих реакций. Полагают, что участвующие в активации целых нейронных ансамблей серотонин и дофамин несут также и нейротрофические функции, тогда как нейротрансмиттеры, участвующие в синаптической связи отдельных пар нейронов, таких добавочных функций не имеют, т.е. не регулируют рост нейритов. Это различие между двумя группами нейротрансмиттеров еще более совершенствует специфичность трансмиттерных эффектов. Высвобождение специфических нейротрансмиттеров происходит в наиболее подходящие для этого периоды онтогенеза (S.B.Kater, P.G.Haydon, 1986).
Рост нейритов и синаптогенез тесно связаны между собой. Нейроны, не контактирующие друг с другом, не могут формировать моносинаптические связи. Пары нейронов будут формировать между собой электрические синапсы только в том случае, если оба потенциальных партнера находятся в состоянии совпадающего во времени и пространственно перекрывающего роста нейритов (R.D.Hadley, S.B.Kater, 1983).
Серотонин и дофамин являются мультифункциональными биологически активными веществами. Они регулируют формирование нервной системы, определяя, будут ли реализованы конкретные двигательные программы и будут ли тем самым вызваны те или иные поведенческие акты. Направляя развитие нервной системы, серотонин играет важную роль в регуляции формирования нейронной архитектуры и матриц межнейронных связей. Традиционное обозначение этого вещества как нейротрансмиттера, считают S.B.Kater и P.G.Haydon (1986), безусловно, не отражает всего многообразия его функциональной роли в межклеточных взаимодействиях. Полагают (Г.А.Бузников, 1987), что на поздних стадиях зародышевого развития и у взрослых животных возможно сохранение и/или возобновление донервных трансмиттерных функций.
Таким образом, пишет Г.А.Бузников (1987) можно считать доказанным, что неклассические (ненервные) функции трансмиттеров существуют на всех без исключения стадиях индивидуального развития. Трансмиттеры функционально активны на предзародышевых стадиях развития (т.е. в оогенезе), во время оплодотворения, на всех стадиях донервного эмбриогенеза (включая постгаструляционные стадии), во время позднего эмбриогенеза и у взрослых особей. Форма осуществления трансмиттерных функций на различных стадиях развития очень разнообразна, поскольку эти вещества могут выступать и как внутриклеточные регуляторы, и как действующие на внутриклеточном или на мембранном уровне передатчики ненервных межклеточных взаимодействий, и как локальные гормоны, и как внесинаптические передатчики, действующие на мембранные или внутриклеточные рецепторы дифференцированных клеток, и как классические синаптические передатчики. Без трансмиттеров были бы невозможны ни наблюдаемые сразу после оплодотворения перестройки цитоскелета, ни деления дробления, ни гаструляция, ни нейруляция, ни формирование нервной системы. Вторичные мессенджеры необходимы для реализации этих неклассических трансмиттерных функций не в меньшей степени, чем для осуществления процессов синаптической передачи. Функциональное сопряжение трансмиттеров и вторичных мессенджеров наблюдается даже тогда, когда обе эти группы веществ-регуляторов локализованы в одних и тех же клетках.
Роль трансмиттеров как внутриклеточных регуляторов является филогенетически более древней, чем их роль как локальных гормонов, регулирующих специализированные физиологические функции. Роль же трансмиттеров как синаптических передатчиков филогенетически самая молодая. Имеющиеся онтогенетические данные не позволяют объявить какой-либо классический трансмиттер (ацетилхолин, дофамин, норадреналин, адреналин, серотонин) филогенетически более молодым или более древним. Все эти вещества начали использоваться в регуляторных процессах задолго до появления любых из ныне существующих групп эукариот. Доказано важное значение осевых органов или их гомологов как постгаструляционных трансмиттерных центров у вторичноротых животных.
Изменение функциональной роли трансмиттерных систем у развивающихся зародышей не идет прямолинейно. На различных стадиях развития и в различных тканях и органах поздних зародышей и даже у взрослых организмов возможно неоднократное возобновление ранних трансмиттерных функций.
Следует констатировать, что при всеобщем понимании важности эволюционных знаний на сегодняшний момент в медицине в целом и в неврологии и ДЦПологии в частности не существует эволюционно обоснованных этиопатогенеза и терапии. В этом плане исследования трансмиттерных функций открывают новые пути для управления процессами онтогенеза и многое дают для понимания того, как возникают аномалии развития и, следовательно, могут оказаться полезными для предотвращения подобных аномалий. Такой точки зрения придерживаются, в частности, Е.С.Бондаренко с соавт. (1994) и И.Л.Брин (1994). Определенным терапевтическим потенциалом обладают также данные об участии трансмиттерных систем в процессах, связанных с нервной трофикой и регенерацией.
§9. Нейроонтогенез, нейродизонтогенез и патология нервной системы. По мнению В.Д.Трошина (1991), в нейрофилогенезе прослеживается диалектическое единство биологического и социального при определяющей роли последнего. П.К.Анохин (1975) развитие организма в фило- и онтогенезе рассматривает как процесс гетерогенного созревания функциональных систем, обеспечивающих приспособительные реакции и оптимальные условия существования на всех этапах пренатального развития и подготовки организма к постнатальной жизни. Нарушения развития в эмбриогенезе приводят к нейродизонтогенезу – неравномерному развитию систем и структур нервной системы (моторных, сенсорных, речевых и т.д.), которые нередко и определяют клиническую манифестацию нервных заболеваний в постнатальном периоде. В.Д.Трошин (1991) подчеркивает важность разработки в постнатальном онтогенезе возрастных нормативов церебральной нейро- и гемодинамики. К сожалению, проблема возрастных норм – как и проблема нормы вообще – еще очень далека от своего разрешения.
Известна определенная зависимость клинической картины от стадии онтогенетического развития мозга ко времени его поражения. Примером может служить основная постуральная установка конечностей после поражения проекционной двигательной коры и пирамидного пути – поза Вернике-Манна. В качестве основной постуральной установки в исследованиях В.А.Карлова (1996), проведенных на детях разного возраста, был предпринят анализ различных типов мышечной установки паретичных конечностей после поражения мозга с возникновением пирамидного синдрома. Эти типы отражают, прежде всего, разные стадии становления антигравитационного рефлекса. У детей примерно 6-месячного возраста возникает сгибательное положение как руки, так и ноги, а также пальцев руки и ноги. Это соответствует нормальной позе фиксации конечностей обезьяны, обитающей на дереве. Поражение в более позднем возрасте (1-4 года) обычно сопровождается пронаторно-сгибательной установкой предплечья, умеренным сгибанием пальцев кисти и неполным разгибательным положением бедра и голени, что аналогично нормальному положению соответствующих конечностей человекообразной обезьяны. И только при поражении в возрасте 5 лет и старше, как правило, формируется типичная поза Вернике-Манна. В.А.Карлов (1996) полагает, что эти данные имеют значение для понимания некоторых сторон организации системы произвольных движений, формирующейся на основе базисного моторного паттерна – стабилизации тела с учетом гравитационного поля. Они имеют и “обратное” значение, так как могут рассматриваться как подтверждение определенных ступеней филогенетического развития человека, когда важным этапом был этап приматов – общих предков как человека, так и некоторых современных обезьян.
По мнению В.А.Клименко, Д.Л.Герасимюк (1992), формирование ДЦП обусловлено органическим внутриутробным поражением и последующей задержкой развития моторных центров и моторных трактов, что совпадает с воззрениями И.С.Перхуровой с соавт. (1996), рассматривающими патологию позы и ходьбы при ДЦП как результат нейродизонтогенеза – процесса развития изначально дефектных структур мозга, впоследствии отвечающих за координацию движений на каждом этапе онтогенеза локомоции. Можно добавить, что на данном этапе развитии медицины вопросы внутриутробной нормальной и патологической макро- и микробиомеханики (биомеханики гистологического уровня) еще даже толком не ставятся. Но разработка этих вопросов представляется чрезвычайно перспективной как в плане развития общей патологии, так и в плане профилактики и лечения – и далеко не одного только детского церебрального паралича, но и многих других психоневрологических и соматических заболеваний.
Решая ортопедические проблемы патологической позы и ходьбы при ДЦП, исследователь и клиницист неизбежно внедряются в сферу нейрофизиологии и биомеханики. Недостаточные знания в этих областях объясняют множество иногда очень тяжелых осложнений радикальных методов ортопедической коррекции, особенно касающихся хирургии (И.С.Перхурова и др., 1996).
И.А.Скворцов (1993) указывает, что многообразие клинических вариантов двигательных нарушений при ДЦП не является следствием исходного клинического полиморфизма. Оно обусловлено, в первую очередь, дизонтогенетическим происхождением церебральных параличей, разными путями трансформации двигательных синдромов в реальных условиях конкретного онтогенеза ребенка при неодинаковых стартовых конституционных особенностях ДЦП. Автор полагает, что под влиянием перинатальных церебральных повреждений, протекающих с временным расстройством координаторных нисходящих надсегментарных влияний, возникают вторичные спинальные поражения – стойкие функциональные нарушения деятельности сегментарного аппарата, развивающиеся по механизму импринтинга. Но эта гипотеза И.А.Скворцова нуждается в дальнейших исследованиях (К.А.Семенова, 1997). По мнению Т.Н.Осипенко (1996), патология мозга, вмешиваясь в естественный процесс нейроонтогенеза, приводит в ряде случаев к блокированию перехода одной стадии развития к последующей.
Существуют различные точки зрения на уровень поражения нервной системы при этом заболевании. Так, Л.О.Бадалян с соавт. (1983), Л.О.Бадалян, И.А.Скворцов (1986) считают, что по неврологическим характеристикам тетрапарезы при ДЦП трудно квалифицировать как центральные, и что ни при каких других заболеваниях ЦНС, начинающихся в более позднем возрасте, практически не наблюдаются подобные двигательные нарушения. Это не дефицит притока к мышце импульсов произвольного сокращения; напротив, запуск движения сопровождается патологическим синкинетическим возникновением тонических реакций (паратоний), препятствующих реализации движения или в значительной степени деформирующих его. По их мнению, фенотипическое сходство больных ДЦП определяется, прежде всего, своеобразием двигательных нарушений, носящих характер глобальных постуральных цепных автоматизмов. Авторы отрицают наличие принципиальных различий между ригидно-спастическими и гиперкинетическими формами и считают, что определение “дизонтогенетические постуральные дискинезии” в наибольшей степени соответствуют структуре и механизму возникновения так называемых “детских церебральных параличей”.
По мнению Х.Г.Ходос (1974), при гемиплегической форме ДЦП у больного имеется паралич или парез одной половины тела со всеми особенностями, присущими церебральным гемипарезам: паретичные конечности в положении Вернике-Манна, чувствительность их не расстроена, походка типичная гемиплегическая и т.д. Но остается недостаточно ясным и обоснованным, в какой мере подобные интерпретации патологических познотонических феноменов, верные в отношении взрослых больных с соответствующими поражениями ЦНС, приложимы к детскому церебральному параличу, являющемуся, как известно, врожденным или приобретенным обычно в возрасте до года заболеванием.
Интересна точка зрения Джона Полла и Элеоноры Кенни (цит. по: Е.В.Шухова, 1979), что в основе ДЦП лежит не морфологический дефект, а диссоциация функции мышц, на основании чего авторы предложили использовать в качестве восстановительного лечения методы так называемого “нейромоторного перевоспитания”, в частности, стимулирование проприоцепторов паретичной мышцы и сухожилия.
В.Б.Ульзибат с соавт. (Избранные вопросы…, 1993) настаивают, что при данном заболевании главенствующим и первичным является поражение мышц, которое трудно объяснить с позиций нейрогенной теории, и рассматривают ДЦП как врожденное тотальное системное заболевание скелетной мускулатуры – “миофибриллоз” (оригинальный термин авторов), финалом которого является образование очагов некроза в мышечных волокнах с последующим развитием соединительнотканных тяжей, приводящих к возникновению мышечных контрактур.
Из всех систем человеческого тела наименее изучен «мягкий остов» (соединительная ткань), который включает в себя, наряду с фасциями, апоневрозами, связками, костно-фиброзными каналами, сухожилиями, фасциальными влагалищами сосудов и нервов, экстрамуральные и интрамуральные каркасы органов (В.В.Кованов, Т.И.Аникина, 1973). В экстрамуральные каркасы входят их оболочки, имеющие футлярное строение, в интрамуральные — перегородки, идущие от оболочки и соединяющиеся со стромой органов (А.П.Сорокин, 1973). В каждом органе соединительнотканные образования в структурном и функциональном отношениях представляют единый соединительно-тканный комплекс. (А.К.Макаров, 1979).
К слову, в некоторых монографиях, руководствах и статьях на тему ДЦП вопросы этиопатогенеза этого заболевания не рассматриваются, а сразу идет раздел о лечении. Такое положение дел никак нельзя назвать правильным, ибо только решение проблемы этиопатогенеза, являющегося “камнем преткновения”, – и не только в ДЦПологии! – позволит надеяться на разработку на основании этого эффективной терапии.
По мнению академика Г.Н.Крыжановского (1990),
механизмы естественного выздоровления и
механизмы лечения должны быть однозначны
(выделено мной. – И.С.). Цель патогенетической терапии – ликвидация патологической системы, а радикальный способ лечения в идеале патогенетической терапии – “катализатор” процессов выздоровления. Поэтому сейчас “...особенно важно обобщить и критически рассмотреть имеющийся актив, перспективы, оценить уровень и степень решения проблем и постановку их” (Н.П.Бехтерева, 1988).
***